原子荧光同时测定土壤中的汞、硒方法的探究
刘坤+王伟德
摘要：土壤中汞和硒的测定有多种方法，消解方法也有多种，一般对两种元素含量进行单独测定，过程比价繁琐，不利于批量分析。本文提出了一种可同时测定土壤中汞、硒含量的方法，该方法采用王水一次消解土样，用原子荧光光度法同时测定土壤中的汞、硒，具有操作简便、测定结果准确等特点。
关键词：原子荧光；测定水中砷、硒
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）03-0198-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.108
Abstract： There are many methods for the determination of mercury and selenium in soil， and there are many kinds of digestion methods. The content of two kinds of elements is determined separately. This paper presents a method for the simultaneous determination of mercury and selenium content in soil， this method adopts Wang water digestion of soil samples， the simultaneous determination of mercury and selenium in soil by atomic fluorescence spectrometry， has the advantages of simple operation， accurate etc..
Key words： Atomic fluorescence spectrometry； determination；arsenic；selenium
在土壤檢测中，土壤中砷的测定方法有冷原子吸收法、氢化物发生原子吸收法等多种方法，土壤中硒的测定方法也较多，主要有荧光光度法、氢化物发生原子吸收法等。本文采用王水消解法一次性消解土壤，采用双道原子荧光光度计同时进行测定汞、硒，大大的节约了分析时间，并且操作简单，测定结果准确[1-2]。
1 测定原理及实验步骤
1.1 测定原理
样品经1+1王水加热消解后，在酸性介质中，将样品中的六价硒还原成四价硒，用硼氢化钾做还原剂。在特制汞、硒空心阴极灯照射下，基态原子受特种阴极灯光源的激发，产生原子荧光，通过检测原子应该的相对强度，利用原子荧光强度与溶液中的汞、硒、含量成正比的关系，计算样品溶液中相对应的成分的含量。
1.2 试剂
本方法所用的试剂纯度均为优级纯，测定用水为去离子水或者是同等纯度的水。
（1）硼氢化钾浓度的选择：在设定条件下，改变硼氢化钾溶液的浓度测定标准溶液。结果表明：硼氢化钾的浓度在0.5%～2.0%时，汞的荧光强度较高，且信号稳定；而硼氢化钾浓度在1.5～2.5%时硒的荧光强度较高并稳定。硼氢化钾浓度太低时对汞，硒的还原不完全，浓度太高时产生较大量的氢气对原子蒸汽有稀释作用，这两种情况都使汞、硒的荧光强度变小。所以本方法选用的硼氢化钾的浓度为1.5%。
（2）载流的选择：样品介质的酸度过高或者过低，与硼氢化钾反应产生的氢气太多或者太少都会使火焰不稳定，导致测定结果不稳定。经过多次实验得出选用5%的盐酸作为载流可以给预还原反应系统提供适当的酸度，并且稳定性和准确度都比较好。
（3）汞、硒标准储备液均有国家标准物质研究中心提供。
1.3 样品的前处理方法及测定
称取经风干、研磨并过100目筛的土壤样品0.3克（精确至0.0002克）于50毫升比色管中，加入少许水润湿样品，加入10毫升1+1王水，加塞后摇匀，于沸水浴中消解2小时，去出冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，取上清液上机检测测。同时做空白实验。
2 检测仪器及测定条件的选择
2.1 检测仪器
①北京吉天生产的AFS-9130双道原子荧光光度计。
②汞、硒空心阴极灯。
2.2 测定条件的选择
2.2.1 光电倍增负高压
负高压越大，放大倍数越大，但同时暗电流等噪声也相应增大，当负高压在200V～500V之间时，光电倍增管的信号噪声比是恒定的。经试验证明，选择270V比较理想。
2.2.2 灯电流的设置
我们选择的汞灯的是30mA，硒灯80 mA。
2.2.3 原子化器温度的选择
实验表明，在石英炉芯内的温度为200℃时为最佳预加热温度。
2.2.4 气流量的选择
我们检测时选择500mL/min的载气量。屏蔽气流量小时，氩氢火焰肥大，信号不稳定，屏蔽气流量过大时，氩氢火焰细长，信号不稳定且灵敏度降低，我们选择的屏蔽气流量为1000mL/min
3 标准曲线的制作及结果
我们只需配置标准系列的最高浓度，其它的浓度按事先输入软件中的设置自动配制完成。标准系列见表1，结果见表2。
4 样品准确度的测定
（1）我们对3个土壤标准样品进行测定，每个样品做3个平行样，结果取其平均值，其测量结果见表3：
由上述测量数据来看，所有样品的测定结果均在推荐值范围之内。汞的相对误差在5.0%～6.2%之间，硒的相对误差在5.0%～7.2%之间。
（2）取一个样品平均分成3份，分别加入汞的标准1.0ug，2.0ug、硒的标准5.0ug，10ug做回收率实验，每个样品平行测定6次，结果表明，汞的回收率在93%～110%，硒的回收率在93%～105%。
5 结论
王水消解法一次性消解土壤，采用双道原子荧光光度计同时进行测定汞、硒，大大的节约了分析时间，并且操作简单，测定结果准确、可靠。
参考文献
[1]原子荧光应用手册.北京吉天仪器有限公司.
[2]原子荧光测定土壤中的硒.福建分析测试Fujian Analysis & Testing，2010，9（3）：20.
[3]GB/T 22102.1-2008.土壤质量.土壤中总汞的测定 [S].
收稿日期：2017-05-04
作者简介：刘坤（1982-），女，本科，中级，研究方向为原子荧光测定土壤。
摘要：土壤中汞和硒的测定有多种方法，消解方法也有多种，一般对两种元素含量进行单独测定，过程比价繁琐，不利于批量分析。本文提出了一种可同时测定土壤中汞、硒含量的方法，该方法采用王水一次消解土样，用原子荧光光度法同时测定土壤中的汞、硒，具有操作简便、测定结果准确等特点。
关键词：原子荧光；测定水中砷、硒
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）03-0198-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.108
Abstract： There are many methods for the determination of mercury and selenium in soil， and there are many kinds of digestion methods. The content of two kinds of elements is determined separately. This paper presents a method for the simultaneous determination of mercury and selenium content in soil， this method adopts Wang water digestion of soil samples， the simultaneous determination of mercury and selenium in soil by atomic fluorescence spectrometry， has the advantages of simple operation， accurate etc..
Key words： Atomic fluorescence spectrometry； determination；arsenic；selenium
在土壤檢测中，土壤中砷的测定方法有冷原子吸收法、氢化物发生原子吸收法等多种方法，土壤中硒的测定方法也较多，主要有荧光光度法、氢化物发生原子吸收法等。本文采用王水消解法一次性消解土壤，采用双道原子荧光光度计同时进行测定汞、硒，大大的节约了分析时间，并且操作简单，测定结果准确[1-2]。
1 测定原理及实验步骤
1.1 测定原理
样品经1+1王水加热消解后，在酸性介质中，将样品中的六价硒还原成四价硒，用硼氢化钾做还原剂。在特制汞、硒空心阴极灯照射下，基态原子受特种阴极灯光源的激发，产生原子荧光，通过检测原子应该的相对强度，利用原子荧光强度与溶液中的汞、硒、含量成正比的关系，计算样品溶液中相对应的成分的含量。
1.2 试剂
本方法所用的试剂纯度均为优级纯，测定用水为去离子水或者是同等纯度的水。
（1）硼氢化钾浓度的选择：在设定条件下，改变硼氢化钾溶液的浓度测定标准溶液。结果表明：硼氢化钾的浓度在0.5%～2.0%时，汞的荧光强度较高，且信号稳定；而硼氢化钾浓度在1.5～2.5%时硒的荧光强度较高并稳定。硼氢化钾浓度太低时对汞，硒的还原不完全，浓度太高时产生较大量的氢气对原子蒸汽有稀释作用，这两种情况都使汞、硒的荧光强度变小。所以本方法选用的硼氢化钾的浓度为1.5%。
（2）载流的选择：样品介质的酸度过高或者过低，与硼氢化钾反应产生的氢气太多或者太少都会使火焰不稳定，导致测定结果不稳定。经过多次实验得出选用5%的盐酸作为载流可以给预还原反应系统提供适当的酸度，并且稳定性和准确度都比较好。
（3）汞、硒标准储备液均有国家标准物质研究中心提供。
1.3 样品的前处理方法及测定
称取经风干、研磨并过100目筛的土壤样品0.3克（精确至0.0002克）于50毫升比色管中，加入少许水润湿样品，加入10毫升1+1王水，加塞后摇匀，于沸水浴中消解2小时，去出冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，取上清液上机检测测。同时做空白实验。
2 检测仪器及测定条件的选择
2.1 检测仪器
①北京吉天生产的AFS-9130双道原子荧光光度计。
②汞、硒空心阴极灯。
2.2 测定条件的选择
2.2.1 光电倍增负高压
负高压越大，放大倍数越大，但同时暗电流等噪声也相应增大，当负高压在200V～500V之间时，光电倍增管的信号噪声比是恒定的。经试验证明，选择270V比较理想。
2.2.2 灯电流的设置
我们选择的汞灯的是30mA，硒灯80 mA。
2.2.3 原子化器温度的选择
实验表明，在石英炉芯内的温度为200℃时为最佳预加热温度。
2.2.4 气流量的选择
我们检测时选择500mL/min的载气量。屏蔽气流量小时，氩氢火焰肥大，信号不稳定，屏蔽气流量过大时，氩氢火焰细长，信号不稳定且灵敏度降低，我们选择的屏蔽气流量为1000mL/min
3 标准曲线的制作及结果
我们只需配置标准系列的最高浓度，其它的浓度按事先输入软件中的设置自动配制完成。标准系列见表1，结果见表2。
4 样品准确度的测定
（1）我们对3个土壤标准样品进行测定，每个样品做3个平行样，结果取其平均值，其测量结果见表3：
由上述测量数据来看，所有样品的测定结果均在推荐值范围之内。汞的相对误差在5.0%～6.2%之间，硒的相对误差在5.0%～7.2%之间。
（2）取一个样品平均分成3份，分别加入汞的标准1.0ug，2.0ug、硒的标准5.0ug，10ug做回收率实验，每个样品平行测定6次，结果表明，汞的回收率在93%～110%，硒的回收率在93%～105%。
5 结论
王水消解法一次性消解土壤，采用双道原子荧光光度计同时进行测定汞、硒，大大的节约了分析时间，并且操作简单，测定结果准确、可靠。
参考文献
[1]原子荧光应用手册.北京吉天仪器有限公司.
[2]原子荧光测定土壤中的硒.福建分析测试Fujian Analysis & Testing，2010，9（3）：20.
[3]GB/T 22102.1-2008.土壤质量.土壤中总汞的测定 [S].
收稿日期：2017-05-04
作者简介：刘坤（1982-），女，本科，中级，研究方向为原子荧光测定土壤。
